mediones por medio de la electricidad

MEDICIÓN DE TENSIÓN, CORRIENTE Y
RESISTENCIAS ELÉCTRICAS
1. Problemas
1) Medir la tensión eléctrica en los elementos de un circuito eléctrico.
2) Medir la corriente eléctrica en las ramas (derivaciones) de su círculo eléctrico.
3) Medir la resistencia eléctrica de elementos resistivos y de una combinación de éstas.
2. Conceptos relacionados
La tensión eléctrica (o diferencia de potencialeléctrico) entre dos puntos de un campo eléctrico se
define como el trabajo realizados para trasladar la unidad de carga entre dichos puntos. La unidad
de la tensión eléctrica es el SI es el Joule/Coulomb que se denomina voltio (V),.
La corriente eléctrica es un hilo en la cantidad de cara eléctrica que pasa por un punto del hilo en
la unidad de tiempo. La unidad de corriente eléctrica en el SIes el ampere (A).
La resistencia eléctrica se establece como la razón entre la tensión eléctrica y la corriente
eléctrica. La unidad de la resistencia eléctrica es el voltio/ampere, que se denomina ohmio ( )
Los instrumentos de medición de la tensión, corriente y resistencia eléctrica generalmente están
dispuesto en un solo instrumento, el cual mediante selecciones apropiadas se dispone comoinstrumento para medir la tensión eléctrica denominado voltímetro, para medir la corriente
eléctrica denominado amperímetro y para medir la resistencia eléctrica denominado ohmímetro.
Este instrumento recibe el nombre de multitester o multímetro. Algunos multímetros también se
han dispuesto para medir otras magnitudes eléctricas.
3. Metodologías y técnicas.
Multímetro analógico
Laconstrucción de este multímetro se fundamenta en el hecho que sobre una bobina colocada en
un campo magnético permanente y por la que circula una corriente eléctrica actúa un par de
fuerzas (torque magnético) que hace girar la bobina. La bobina está sujeta a dos muelles y sobre
ésta se fija una aguja indicadora y la señal eléctrica se mide por el desplazamiento de la aguja
sobre una escala; es decir eldesplazamiento de la aguja es análoga a la señal eléctrica, razón por
la cual al multímetro se le denomina analógico.
Galvanómetro de d Arsonval
En la figura se ilustra el diseño de un galvanómetro simple. La corriente a medir pasa por una
bobina suspendida entre los polos de un imán. En algunos casos la bobina se enrolla sobre un
cilindro de hierro C. El campo magnético produce una torquesobre la bobina rotándola un cierto
ángulo. La relación entre este ángulo y la corriente que pasa por la bobina se establece de la
siguiente manera.
Sea S el área efectiva de la bobina (número de las vueltas x sección de la bobina). El torque
producido por el campo magnético tiende a colocar la bobina perpendicularmente al campo,
retorciendo el resorte Q. La bobina adopta una posición deequilibrio rotada un ángulo a cuando el
torque magnético es compensado por el torque elástico Ka del resorte, donde k es la constante
elástica de éste. Una aguja fija a la bobina indica el ángulo a. Las piezas polares tienen la forma
que se ilustra en la figura, para que el campo magnético entre ellas y el cilindro de hierro O sea
radial, como se muestra en la vida superior del instrumento. De estemodo el campo magnético B
está siempre en el plano del circuito. El torque magnéntico es r=MBsen y en este caso es igual
a /2. El torque resulta entonces r=ISB, ya que M = IS (momento dipolar magnético). En el
equilibrio, cuando el torque debido al campo magnético es compensado pro el torque debido al
resorte, se tiene ISB = ka, de donde la corriente 1=ka/SB. Si se conocen k, S y B, estaecuación da
el valor de la corriente en función del ángulo . Normalmente se calibra de modo que pueda leerse
1 en alguna unidad conveniente.

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a) Conexiones internas de un amperímetro de b) Conexiones internas de un volúmetro de
bobina móvil
bobina móvil
Voltímetros
El galvanómetro básico puede utilizarse para medir diferencias de...